Question

1．某�；瘜W(xué)興趣小組為探究鐵與濃硫酸的反應(yīng)，設(shè)計了圖1、圖2所示裝置進(jìn)行實驗．

（1）能說明有SO₂氣體產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是B中品紅溶液褪色．
（2）圖2中導(dǎo)氣管e的主要作用為停止加熱時，能防止倒吸或平衡壓強(qiáng)．
（3）上述裝置中圖2中的NaOH溶液能吸收SO₂尾氣，防止污染，如將其更換為酸性KMnO₄溶液，同樣可以達(dá)到目的，試寫出酸性KMnO₄溶液與SO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式：2KMnO₄+5SO₂+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄．
（4）對比兩套實驗裝置，不難發(fā)現(xiàn)圖2裝置除了能更好的吸收有毒氣體SO₂防止其污染環(huán)境外，還有一個非常明顯的優(yōu)點(diǎn)，你認(rèn)為是便于控制反應(yīng)的發(fā)生和停止．
（5）反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng)，待冷卻后用膠頭滴管吸取A試管中的溶液滴入到適量水中作為試樣，試樣中所含金屬離子的成分有以下三種可能：Ⅰ：只含有Fe³⁺；Ⅱ：只含有Fe²⁺；Ⅲ：既有Fe³⁺又有Fe²⁺．
為確認(rèn)溶液的成分，選用如下試劑：
A．稀HCl溶液      B．稀硫酸      C．KSCN溶液    D．酸性KMnO₄溶液E．NaOH溶液     F．H₂O₂溶液
試完成下列相關(guān)的實驗探究：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象及結(jié)論
1、取一支潔凈的試管，滴加1-2mL的試樣溶液，再向試管中滴加幾滴KSCN溶液	（1）如果沒有觀察到溶液顏色有明顯變化，則說明Ⅱ成立． （2）如果觀察到溶液顏色轉(zhuǎn)化為紅色，則說明溶液中存在Fe3+，則Ⅰ或Ⅲ成立．
2、 另取一支潔凈的試管，加1-2mL試樣溶液，用膠頭滴管逐滴滴加酸性高錳酸鉀溶液	如果滴加酸性高錳酸鉀溶液后溶液的紫紅色褪色，則說明溶液中含有亞鐵離子，說明Ⅲ成立；如果滴加酸性高錳酸鉀溶液后溶液紫紅色不褪，則說明溶液中沒有亞鐵離子，說明Ⅰ成立．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫能夠使品紅溶液褪色，據(jù)此可判斷是否生成二氧化硫；
（2）導(dǎo)氣管e與外界連通能起到平衡壓強(qiáng)防止倒吸的作用；
（3）酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能夠與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸、硫酸錳和水；
（4）圖2裝置中Fe絲可以抽動，能控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
（5）鐵離子與硫氰化鉀反應(yīng)可以生成血紅色的溶液，用此來檢驗三價鐵離子，二價鐵離子的檢驗是得用其還原性；亞鐵離子被高錳酸鉀氧化，然后再利用硫氰化鉀進(jìn)行確定．

解答 解：（1）二氧化硫具有漂白性，能是品紅溶液褪色，所以B中品紅溶液褪色，證明有二氧化硫生成，
故答案為：B中品紅溶液褪色；
（2）導(dǎo)氣管e與外界連通能起到平衡壓強(qiáng)、防止倒吸的作用，
故答案為：停止加熱時，能防止倒吸或平衡壓強(qiáng)（凡合理答案均可）；
（3）酸性KMnO₄溶液與SO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO₄+5SO₂+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄，
故答案為：2KMnO₄+5SO₂+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄；
（4）若要讓反應(yīng)開始，把鐵絲推一下讓其接觸濃硫酸，要想反應(yīng)停止時，將鐵絲拉離濃硫酸，這樣便于控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，
故答案為：便于控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
（5）取一支潔凈的試管，滴加1-2mL的試樣溶液，再向試管中滴加幾滴KSCN溶液，如果沒有觀察到溶液顏色有明顯變化，說明溶液中不存在鐵離子，則假設(shè)Ⅱ成立；如果觀察到溶液顏色轉(zhuǎn)化為紅色，說明溶液中存在鐵離子，則假設(shè)Ⅰ或Ⅲ成立；
另取一支潔凈的試管，加1-2mL試樣溶液，用膠頭滴管逐滴滴加酸性高錳酸鉀溶液，亞鐵離子能夠被氧化成鐵離子，導(dǎo)致酸性高錳酸鉀溶液褪色，如果滴加酸性高錳酸鉀溶液后溶液的紫紅色褪色，則說明溶液中含有亞鐵離子，說明Ⅲ成立；如果滴加酸性高錳酸鉀溶液后溶液紫紅色不褪，則證明溶液中沒有亞鐵離子，從而說明Ⅰ成立，
故答案為：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象及結(jié)論
	（1）如果沒有觀察到溶液顏色有明顯變化， （2）如果觀察到溶液顏色轉(zhuǎn)化為紅色，
2、另取一支潔凈的試管，加1-2mL試樣溶液，用膠頭滴管逐滴滴加酸性高錳酸鉀溶液	如果滴加酸性高錳酸鉀溶液后溶液的紫紅色褪色，則說明溶液中含有亞鐵離子，說明Ⅲ成立；如果滴加酸性高錳酸鉀溶液后溶液紫紅色不褪，則說明溶液中沒有亞鐵離子，說明Ⅰ成立

．

點(diǎn)評 本題通過濃硫酸的性質(zhì)，側(cè)重考查性質(zhì)實驗方案的設(shè)計與評價，題目難度較大，明確鐵離子、亞鐵離子的檢驗方法為解答關(guān)鍵，注意掌握性質(zhì)實驗方案的設(shè)計原則，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>